【墨林大讲坛】ATS系统原理及实践

墨林水立方

algal turf是潮间带藻类，生长在海浪拍打的礁石表面，喜欢光线充足，干湿交替的生长环境，吸收营养盐的速率是高等藻类的10-100倍。

《Aquarium Frontiers 》1993年秋季版曾以Julian Sprung的一篇专题文章《A Review Of Algal Filtration: History & Future（藻类过滤的历史和未来）》开始。此文准确的说应该是1991年完成的。当时，大多数鱼友对Adey博士的ATS过滤系统（algal turf scrubber潮间带藻类过滤法）并不认同。本文中的许多阐述源自Adey博士的《 Dynamic Aquaria – Building Living Ecosystems》一书。柏林系统的倡导者们对此种方法极为蔑视。但这只局限于那个时代。

过去的10年中，柏林系统有了改进，其中出人预料的是柏林系统与ATS系统走得似乎越来越近了。底沙，厚底沙的引入，以及后来的藻缸、魔术泥这些改进元素让柏林系统和ATS系统找到了共同点。其根本是消耗掉水族箱内越来越多的鱼所排出的营养盐。现在我们认识到，一个设计精良的蛋白分离器就是一个非常好的ATS系统，向外输出大量的浮游植物。其最终的目的也是一样，平衡生物排出的营养盐，消耗多余的废物。而这正是ATS系统的亮点。
Morgan在交谈中提出：
“我要首先说明，我代表Aquatic Technologies公司，或是大家熟悉的Inland Aquatics。”虽然还看不出它们有多好的经济效益，但它们的目的是追逐利益。所以请不要误会我有偏见。说实话，虽然有所争辩，但说Inland Aquatics代表了我更为贴切。在过去的5年中，Inland公司是我生命的一个开放窗口。如果大家对Inland Aquatics有所了解，相信大家会知道我们所做的是将来对水族这个爱好有益的。
除非我特意声明，否者我所谈到的ATS系统都是由Smithsonian海水系统实验室的Walter Adey博士研发的。真正的ATS系统是专门为吸收营养盐效率最高的海藻有效生长，减少维护而设计的系统。市场上有很多标记着”Algae Scrubbers”的产品，但它们不是真正的ATS系统。设计者的专利产品能维持藻类的生长，并起到过滤海水的作用。
大家对1994年FAMA杂志上关于ATS系统的批评应该不陌生，我在此不妄加评论，因为很多批评者的ATS系统并没有真正建立起来。顺便说一句，MACNA上周发表了Dynamic Aquaria的第二卷，其中提到了我们的很多设施，请大家留意。）
Inland Aquatics公司已经在商业海水水族系统，鱼店展缸，家庭水族箱系统（从40加仑-400加仑）中使用ATS过滤超过5年历史了。我们是在水产养殖技术标准的基础上，设计研发的水族用ATS系统。虽然ATS系统尚未火爆，但我们自1997年以来一直在销售家庭水族箱级别的产品。
Inland公司使用ATS系统维护的水体总量达45000加仑之多。一些小型系统已经合并，我们的展示缸已经运行ATS系统4年时间了。除了底沙沉积过滤系统，ATS是我们唯一的过滤系统。尽管我们推荐每年更换5%-10%的海水，但我们的展缸还没有换过水。然而，我们敢于和任何维护精良的水族箱相比，无论是生物状态还是生物多样性，都毫不逊色。
以下是我见证的ATS系统的优点：
真正的ATS过滤系统可以提供大量氧气，稳定ph值，有效循环营养盐，模拟海浪。其它优点还包括：
稳定的pH值和氧气（在超饱和度）的水平，导致：
1、消除展缸熄灯后PH值波动。
2、增加鱼类的健康和减少压力
3、将珊瑚新陈代谢水流最小化。
4、增加喂食的前提下，无需增加换水频率。
5、系统可以每天喂食3-6次，给生物更健康的生长条件。
6、有利于鱼类密度较高的水族箱，尤其是健康，产卵的鱼类，生活环境接近自然。
7、通过造浪板模拟自然海浪。
8、美观大方
9、我认为这是我们成功饲养宝石花珊瑚的必要条件。
10、ATS系统可以为大多数LPS恢复治疗。
我们看到过许多受损严重的LPS，如飞盘（Fungia）、圆盘（Turbinaria）、宝石花（ Goniopora）、脑（Lobophyllia, Wellsophyllia）和猫眼（Favia）在ATS系统中很快恢复，甚至痊愈。
11、传统的循环也许不是必须的。ATS系统可以在1-2天内建立健康的负载量极大的水族系统。
12、ATS系统非常便宜，而且易于维护，尤其是大型水族箱。
13、年换水量10%，减少长期开支。
14、ATS系统将过滤和维护最小化了。
15、能提供巨大的缓冲能力。
16、ATS能处理由于生物死亡和过滤喂食引起的营养盐突然增高，甚至可以过饱和运行。
17、过饱和的氧气为生物提供额外的安全，如停电情况下。
18、ATS系统能去除硝酸盐、磷酸盐、硅甚至是碳氢化合物。
19、丰富生物多样性，因为系统可以大量喂食，又没有蛋分，机械过滤和多重造流。
20、ATS系统的循环速度是每小时系统总水量的1.5-4倍之间。氧气供给却能达到过饱和。
21、浮游生物和小型生物没有损失。
22、过滤系统中的片脚类和其它小动物不时进入展缸，为生物提供活食。
23、许多鱼类需要这些活食，包括专吃寄生虫的飘飘。
口碑不好！我敢肯定你一定会问，既然ATS系统这么优秀，为什么听到的都是负面声音？是的，我正要说说其中的三个主要原因。
1、并不是所有的ATS系统都用了正确的藻类。尽管都是利用光和作用，但只有真正的ATS系统设计是用了Algal trufs。Turfs这样的低等藻类的营养盐吸收能力是高等藻类的10-100倍。只有真正利用低等藻类进行草皮式过滤的才是真正的ATS系统。
2、系统有所不同。很多人误解了Dynamic Aquaria中的范例。大量失败的案例告诉我们，正确的设置有多重要。
3、误传。90%以上的负面文章作者并没有是用ATS的经历。其中最明显的是FAMA上刊载的文章，形容ATS系统就是简单的用板子过滤掉水中的藻类而已。另一篇关于藻类过滤和ATS过滤的区别文章作者表示并不十分清楚ATS系统。甚至一些资深水族作家也在重复着批评的言语，而他们并没有调查过。
就像我们经常说… …
耳听为虚，眼见为实。
以下是我在Inland拍摄的一些照片。注意大西洋蓝吊的哪一张照片。这种吊很难在水族箱中饲养，我们很骄傲能在ATS系统中让它健康的生活。

这是簸箕式ATS系统的设计图，有兴趣的可以DIY一个。

按照上面图纸设计制作的ATS系统，图中的簸箕处于水平位置

簸箕倾斜，水流如潮水冲刷簸箕表面

其它设计方案


三个ATS应用的大型系统例子。
图 1 加利福尼亚污水处理系统，ATS长500英尺，每天处理水能力400000加仑。硝酸盐处理能力1.11gN/m2/day，磷酸盐处理能力0.73gp/m2/day。

图2 大型制药厂ATS处理。

图3 美国农业部在马里兰州实验的用ATS处理冲洗牛粪的废水。

漂浮式

SantaMonica设计的ATS过滤系统

在我认识到低等藻类对营养盐的吸收效率远高于高等藻类的知识后，而到处又买不到专门的ATS过滤器，我开始考虑是否能在1天内DIY一个出来。毕竟，ATS的核心是让水流薄薄的一层流过过滤板表面。这应该不难。
因此，最难的部分就是制造一个装置，让水流间断的流过过滤板表面。有两个预定方案，一个是摇动簸箕法，一个是旋转轮法。两者的制作难度似乎都很大。因此，我想了很多让水从A点流向B点的方法。为什么不能像瀑布一样垂直的向下流呢？我的意思是垂直的设备而不是水平的。
所以，一切变成把过滤板垂直的立起来，让水流从上向下流动。我的设计有以下优势：
1、 可以在两侧照明过滤板。
2、设计非常简单，就像一个外挂瀑布设计，甚至可以利用外挂瀑布。
3、没有活动的构件（相对于簸箕法和转轮法）
4、可以自选水泵，过滤器的摆放位置随意性很强。
5、可以选择水泵连续工作制，也可以用定时器控制水泵，模拟海浪模式。
6、清楚低等藻时无需关灯，只要把过滤板抽出即可。
7、如果设计合理，过滤器合理放在藻缸上方，下水直接流入藻缸。
8、无需设计自动翻转的簸箕，也不用考虑它是否会失效。
9、无需设计旋转轮，也不用考虑它是否失效。
10、无堵塞。
11、成本低廉，制造简单。
12、从理论上讲是静音工作的。
13、从理论上讲，没有微气泡。
14、从理论上讲，由于是双面设计，体积可以缩小一半。
缺点：
1、不能为展示缸提供额外的造浪。
2、处理水流速度有限，不如簸箕法。
3、可能会使水着色，需要活性炭额外吸附。
“开放式的”设置：
相对建议的设计版本几乎是没有费用的（只需要一段PVC管，在管上钻孔或切出缝隙），封闭的盒子也不是必须的，可以直接在底缸内竖起一块过滤板，使用已有的底缸照明，或增加照明即可。这样的设置可能效率不会太高，因为灯光可能距离不够近或亮度不够。你所要仔细考虑的仅仅是如何把用PVC制作的出水口固定在过滤板顶部。不过有句话，说起来简单做起来难！而且收集藻类的时候不用打开任何遮盖物。

无论如何，要知道我的设计还没有完成，因为我要先设计入口。我现在的水族箱是100加仑（378升），推荐的过滤板面积是平方英寸/加仑（1.70平方厘米/升），非常的小。但有两个未知因素：一是竖起的过滤板设计是双面的，是否可以缩小面积，二是水流不会像簸箕氏那样波浪感那么强烈。 这里有一个亚力克盒模型，上面开口，下面封闭。请注意，盒子底部有钻孔。

加上过滤板，可以固定在上面。

在上面加上一根PVC管，管朝下的方向钻孔。将管子固定在亚克力盒子上。

照明垂直放置，朝向你。

另一个照明，垂直放置，相对放置。

两个照明。

这是照明如何组合在亚克力盒子上。
网友评论：要当心，…低等藻类进入主缸，..将会是一个灾难，如果能避免，这倒是个非常不错的想法。
另外，双面照明的方案感觉有些笨重。
SantaMonica：嗯，我个人对认为ATS过滤器为藻类提供了有利于藻类生长的光源条件，色温5000K左右，而主缸的光照却不是这样的。这就是为什么这些潮间带藻类（turf algea）在大海中只分布在海浪反复拍打的礁石上。大量与空气接触是turf algea生长的条件，而水中CO2的含量会限制完全浸没在水下高等藻类生长，ATS过滤器恰恰能提供大量的与空气接触的条件。与空气接触时，源源不断的补充CO2，这使得turf algea能够不断的生长，我读过以往一些前驱者的文章，没有发现它们扩散到主缸的情况。有些朋友干脆抛弃了蛋分。
至于双侧灯，却是很笨重。不过为了利用双侧过滤板，节约空间，也是不得已而为之。我看到过的大多数簸箕式ATS系统都有3-4英尺长，1英尺厚，转轮式也要1.5英尺厚，这两种设计都非常笨重，与我的100加仑水族箱不成比例。我是根据推荐的过滤板和水体比例设计的。因此，我的ATS系统只需要1英尺高，2英寸厚。如果你使用标准的PC灯，整体尺寸为1英尺高，6英寸厚。可以直接放在底缸内，无需单独设置。
水和空气：过滤板上确实需要水和空气交替出的情况，也可以使用定时器控制水泵开关。只是时间问题。而且，即使定时器在某个时间卡主也无所谓。但我坚信turf algea消耗Co2和营养盐的效率是极高的，因此只能在海浪拍打的礁石上发现他们。
清洁方面：商业版的ATS过滤器藻类生长很好。我的设计会比较简洁，直接把过滤板拿出来清洗就可以了，比商业版的容易得多。我的过滤器体积也很小。如果你的设计连外面的盒子都没有就更省事了。
DIY：制作起来应该相当简单。我甚至在想大家可以直接用外挂过滤盒，水泵，PVC管，nano照明和一些纱窗网就搞定了。设计虽然不会产生商业版的海浪，但成本也相对较低。

墨林水立方

网友评论：作为ATS的使用者，我要提些建议：
调整出水口，让盒子里的水时而填满，时而流干，模拟波浪的效果。这样可以解决过滤板上的盲点问题。我还建议在过滤板上增加些碎石或阻碍物，让小虫子们有很好的栖息地，给鱼类提供额外的食物。
根据你的营养盐条件，我建议隔天清理一下亚克力外壳。即使很小的污点也会阻碍光线的穿透。此外还可以在网上购买turf algea种子。我曾让这些藻类自己生长，其实没什么区别。真正要注意的是良好的光照和定期清理。
以我个人的经验，一旦ATS系统里长出藻类，主缸内再也见不到藻类了。一个维护良好的ATS系统可以最大程度的抢夺磷酸盐。

余与鱼

墨林水立方 发表于 2015-7-25 11:38
网友评论：作为ATS的使用者，我要提些建议：
调整出水口，让盒子里的水时而填满，时而流干，模拟波浪的效 ...

这是我自己做的，效果也不错

墨林水立方

余与鱼 发表于 2015-7-26 15:38
这是我自己做的，效果也不错

不错哦

再見。舊時光。

余与鱼 发表于 2015-7-26 15:38
这是我自己做的，效果也不错

水桶做的？地柜空间好大啊。

鑫源水景

:dan:

嘻嘻丫哈哈

牛逼贴 不敢乱喷啊

飞车

:dan::dan:

csycg

学习学习

csycg

学习了